超声波换能器压电晶片粘接压紧装置的制作方法

本发明涉及核电检测设备领域，特别涉及一种超声波换能器压电晶片粘接压紧装置。

背景技术：

凡是将任何其他形式能量转换成超音频振动形式能量的器件均可用来发射超声波，具有可逆效应时又可用来接收超声波，这类元件称为超声换能器。以换能器为主要元件组装成具有一定特性的超声波发射、接收器件，常称为探头。超声波检测广泛应用于无损检测领域。超声波换能器探头一般由压电晶片、阻尼块、接头、电缆线、保护膜和外壳组成。现有的压紧装置如图1所示，其包括由连接杆固定在一起的上板、中板及底板，所述上板和下板上相互对应设有若干个通孔，对应的上板和下板间的通孔之间活动连接有压杆，所述压杆的上部设有压紧弹簧，所述压紧弹簧的下部的压杆上设有用于调节压紧弹簧压力的螺栓，将组装后的压电陶瓷和壳体一同放置在压杆上进行压紧一段时间，等到固体胶凝固后再进行下一步的组装工作，大大保证了压电陶瓷与壳体的紧密性，提高了产品的质量。

但还有一种斜探头，斜探头还包括一个使晶片与入射面成一定角度的楔块。目前，在组装斜探头时，一种是采用直接粘接固定的方式容易使压电晶片在粘接过程中存在气泡，在使用过程中与壳体不紧密进而脱落，影响产品的整体质量。另一种是通过上述压紧工装使压电晶片与楔块粘接，尽管保证了压接质量，但只适合某类探头，适用性较窄，通用性不高。上述两种方式均未能保证产品的工艺一致性，从而影响产品的良品率。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种能适用于斜探头的压电晶片和楔块组装的超声波换能器压电晶片粘接压紧装置。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种超声波换能器压电晶片粘接压紧装置，其用于将压电晶片粘接在超声波探头的壳体或壳体的楔块上，压紧装置包括底板、安装于所述底板上方的上板、安装于所述上板上且用于从上方将压电晶片压于所述壳体或楔块上的纵向压紧部，所述压紧装置还包括从侧方将楔块固定并能调节楔块角度的横向压紧部。

优化的，所述纵向压紧部包括固定于所述上板下端面上的纵向驱动器、与所述纵向驱动器的输出轴相连接的压杆。

优化的，所述纵向驱动器包括固定于所述上板下端面的纵向气缸以及用于控制纵向气缸的输出杆的伸出量的调节阀。

进一步地，所述压紧装置还包括安装于所述底板和所述上板之间的中板、设置在所述中板上用于导向的轴承，所述压杆穿设于所述轴承内。

更进一步地，所述纵向压紧部还包括连接在纵向驱动器的输出轴和压杆之间的压杆连接块、套设于所述压杆上且位压杆连接块和所述中板之间的缓冲弹簧。

优化的，所述横向压紧部包括滑动连接于所述底板且可锁定的基板、安装于所述基板上方且可转动的旋转板、安装于所述基板上用于调节所述旋转板与所述基板所成角度的角度调节器、安装于所述旋转板上用于将所述壳体或所述楔块夹紧的阻挡板和横向驱动器以及带动所述基板在所述底板上滑动的下部驱动器。

进一步地，所述旋转板通过销轴转动连接于所述基板上，所述角度调节器包括旋钮、固定安装于基板上的角度刻度板，所述旋钮通过穿过所述角度刻度板与所述旋转板螺纹连接。

更进一步地，所述横向驱动器包括固定于所述旋转板上的横向气缸、安装于所述横向气缸的输出杆上的弹性压块，所述下部驱动器为螺杆组件，所述螺杆组件包括固定在所述底板上的螺杆支撑块、转动连接于所述螺杆支撑块内的螺杆、螺杆穿过基板上的配合孔并用螺母锁定。

再进一步地，所述横向驱动器还包括固定连接于所述横向气缸的输出杆和所述弹性压块之间的过渡压板。

本发明的有益效果在于：本发明装置自带角度调节装置，适用于不同角度楔块与晶片的粘接，可使晶片粘接平面始终与压杆保持垂直，保证晶片受力平衡，适用范围广，通用性好；采用气缸驱动导杆压紧结构，并通过调节气缸气压调节压紧力，可使压力保持恒定，保证晶片粘接工艺一致。可消除压电晶片与楔块之间的胶水气泡，不用二次脱泡，提高超声波换能器透声性能，提高检测灵敏度。

附图说明

附图1为原有的压紧装置的结构示意图；

附图2为本发明中超声波换能器压电晶片粘接压紧装置的主视图；

附图3为本发明中超声波换能器压电晶片粘接压紧装置的左视图。

具体实施方式

下面结合附图所示的实施例对本发明作以下详细描述：

超声波换能器压电晶片粘接压紧装置用于将压电晶片粘接在超声波探头的壳体或壳体的楔块上，如图2、3所示，压紧装置包括底板、安装于所述底板上方的上板1、安装于所述上板1上且用于从上方将压电晶片压于所述壳体或楔块上的纵向压紧部、从侧方将楔块固定并能调节楔块角度的横向压紧部、安装于所述底板和所述上板1之间的中板2、设置在所述中板2上用于导向的轴承7以及用于连接上板1与中板2与底板10的支撑板9，所述压杆8穿设于所述轴承7内。

所述纵向压紧部包括固定于所述上板1下端面上的纵向驱动器、与所述纵向驱动器的输出轴相连接的压杆8、连接在纵向驱动器的输出轴和压杆8之间的压杆连接块16、套设于所述压杆8上且位压杆连接块16和所述中板2之间的缓冲弹簧6。所述纵向驱动器包括固定于所述上板1下端面的纵向气缸11以及用于控制纵向气缸11的输出杆的伸出量的调节阀5。

所述横向压紧部包括通过导轨23滑动连接于所述底板且可锁定的基板4、安装于所述基板4上方且可转动的旋转板3、固定于所述旋转板3上的手柄20、安装于所述基板4上用于调节所述旋转板3与所述基板4所成角度的角度调节器、安装于所述旋转板3上用于将所述壳体或所述楔块夹紧的阻挡板13和横向驱动器以及带动所述基板4在所述底板上滑动的下部驱动器。所述旋转板3通过销轴转动连接于所述基板4上，所述角度调节器包括旋钮24、固定于所述基板上的角度刻度板14，所述旋钮24穿过所述角度刻度板14上的弧形槽与所述旋转板3连接。所述横向驱动器包括固定于所述旋转板3上的横向气缸19、安装于所述横向气缸19的输出杆上的弹性压块17，每一个横向气缸19对应一个纵向气缸11。所述下部驱动器为螺杆组件，所述螺杆组件包括固定在所述底板上的螺杆支撑块22、转动连接于所述螺杆支撑块22内的螺杆21、螺杆21穿过基板4的配合孔并用螺母锁定。所述横向驱动器还包括固定连接于所述横向气缸19的输出杆和所述弹性压块17之间的过渡压板18。

本发明的工作原理如下：将压电晶片与楔块粘接在一起，放置在阻挡板13与弹性压块17之间，根据楔块角度调整旋转板3角度，使压电晶片与楔块粘接面处于水平，调节进给螺杆21使基板4前后移动，保证压电晶片中心位于压杆8正下方，打开水平气缸开关将楔块夹紧。打开纵向气缸11的调节阀5，使晶片压杆8缓慢顶在晶片中心处，调节气压大小保证压电晶片与楔块粘接牢靠，确保胶水固化后粘接层无气泡。待压紧操作结束后，关闭纵向气缸11上的调节阀5，使压杆8缓慢上升，随后关闭横向气缸19开关，使弹性压块17缩回，取出楔块与晶片。

本发明装置结构新颖简单，将组装后的压电晶片与楔块一同放置在压杆8上进行压紧并保持一段时间，等粘接层完全固化后再进行下一步的组装工作，大大保证了压电晶片与楔块的紧密性，保证了产品的质量。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。